外源銅添加對西蘭花銅吸收和積累的影響

陳劍 齊文 何玲玲 檀國印 項玉英

摘要?采用大棚土培盆栽試驗研究4個不同品種西蘭花對Cu的吸收富集規律。結果表明，隨著土壤中添加Cu濃度的提高，西蘭花花球和根部中的Cu含量均呈上升趨勢;不同濃度處理下，花球中的Cu含量高于根部;4個品種西蘭花花球的Cu含量與其在土壤中的含量均呈線性正相關;4個品種對Cu吸收能力表現為“耐寒優秀”>“臺綠1號”>“浙青95”>“海綠”。綜合而言，西蘭花是對Cu吸收富集能力較弱的作物，在銅污染區可以作為低積累的蔬菜品種進行推廣種植。

關鍵詞?西蘭花;Cu;盆栽試驗;富集系數

中圖分類號?S63文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2019）20-0046-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.20.013

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of ExogenousCopper on the Absorption and Accumulation of Copper in Broccoli

CHEN Jian，QI Wen，HE Ling?ling et al

（Taizhou Academy of Agricultural Sciences，Linhai，Zhejiang 317000）

Abstract?The absorption and enrichment of Cu in 4 different broccoli cultivars were studied by greenhouse soil culture pot experiment.The results showed that with the increase of Cu concentration in soil， Cu content in broccoli bulb and root showed an increasing trend.Cu content in flower bulb was higher than that in root under different concentrations.The Cu content of four varieties of broccoli flower bulb was linearly and positively correlated with its content in soil. The order of Cu absorption capacity of the four cultivars was "excellent cold tolerance" >， "Tailü No.1" >， "Zheqing 95" > "Hailü".In general， broccoli wasa crop with weak Cu absorption and enrichment ability， and it can be promoted and planted as a vegetable variety with low accumulation in the copper pollution zone.

Key words?Broccoli;Cu;Pot experiment;Enrichment coefficient

銅是植物生長必需的微量元素，但過量的銅會對植物造成嚴重的危害。土壤銅污染的主要來源均與人類活動有關，如礦山的開發、工業三廢、城市垃圾、污泥、污水和含銅農藥的使用等[1-3]。我國主要城市的土壤均存在不同程度的銅污染[4]，環境介質中高濃度的銅污染可以造成蔬菜中銅的積累，從而通過食物鏈轉移威脅人體的健康[5]。目前，我國關于外源銅脅迫對常見蔬菜及農作物的毒害效應已有大量研究[6-9]，但針對蔬菜對銅吸收規律的研究較少。西蘭花作為浙江省特色蔬菜，主要分布在臺州、杭州、寧波等地區，是我國在國際市場上比較有競爭力的蔬菜品種，也是當地農民致富創收的重要來源，其質量安全不僅影響到國內居民的身體健康，還影響到我國在國際市場的公眾形象[10]。關于重金屬銅在西蘭花體內的吸收、積累以及分配規律的研究尚未見報道。筆者采用大棚盆栽試驗研究不同品種的西蘭花對土壤中銅的吸收分配規律，旨在為銅污染地區的西蘭花種植提供參考和技術支持。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

參試西蘭花共有4個品種，分別為“海綠”“浙青95”“耐寒優秀”和“臺綠1號”，以“臺綠1號”為對照品種。供試重金屬試劑為CuSO4·5H2O。供試盆缽大小一致，底部密封。供試土壤采自臺州市農業科學院天臺基地附近的水稻土，土壤中重金屬Cu本底值為11.35 mg/kg，符合《土壤環境質量（重金屬）標準》中適合于農田土壤環境的二級指標。

1.2?試驗設計

試驗在臺州市農業科學研究院天臺基地塑料大棚內進行，供試土壤經曬干、敲細、去雜、充分拌勻后裝盆備用，每盆裝干土15 kg;將CuSO4·5H2O試劑按照濃度梯度（表1）配制成溶液，均勻噴灑在土壤中，攪拌均勻后將土壤重新裝盆，每個處理設平行試驗4盆，西蘭花采用穴盤育苗后于9月底移栽。待西蘭花達到采摘標準后，采集各株花球及地下根系部分，分別測定其重金屬含量。

1.3?數據分析

土壤和植株中的Cu測定方法參照國家標準進行;試驗所得數據使用Microsoft Excel 2010和SPSS 19軟件進行處理和差異顯著性分析。

2?結果與分析

2.1?不同濃度處理下西蘭花不同部位的Cu含量

由表2可知，參試各品種西蘭花花球及根部中的Cu含量均隨著土壤中添加Cu濃度的升高而升高;在不同濃度處理下，參試各品種花球中的Cu含量高于根部;各參試西蘭花品種對Cu的吸收能力存在一定差異，其中“耐寒優秀”強于對照品種“臺綠1號”，“海綠”與“浙青95”對Cu的吸收能力弱于“臺綠1號”;在5級濃度處理下，各品種花球中的Cu含量仍處于較低水平，可以推斷西蘭花屬于對Cu吸收富集能力較弱的作物，在銅污染區可以作為低積累的蔬菜品種進行推廣種植。

2.2?西蘭花花球的Cu含量與土壤中添加的Cu濃度的相關性

根據各參試品種西蘭花花球中的Cu含量，可以得出西蘭花花球對土壤中Cu的吸收富集方程（x、y分別為土壤、西蘭花花球中Cu的含量），部分花球樣品中的Cu含量由于未達到最低檢出限值，根據（HJ/T 166—2004）的相關規定，按照1/2最低檢出濃度值進行統計處理。由表3可知，各參試品種西蘭花的花球對土壤中Cu的吸收富集規律均符合線性回歸方程，其決定系數分別為0.828 1、0.881 7、0.832 5和0.814 說明4個參試西蘭花品種花球中的Cu含量均受土壤中Cu濃度的影響較大。

2.3?西蘭花不同部位對Cu的富集能力

由于蔬菜中重金屬含量受到土壤重金屬含量的影響，因此可用富集系數來衡量蔬菜吸收重金屬元素能力的強弱。富集系數是指蔬菜中某污染物含量占土壤中該污染物含量的百分率。富集系數越大，表明作物越易從土壤中吸收該元素，即該元素的遷移性越強[11]。由表4可知，參試的4個西蘭花品種花球及根部對Cu的富集系數均隨著土壤中Cu濃度的升高而降低;花球部位對Cu的富集能力強于根部，說明Cu元素在西蘭花體內運輸能力較強;在不同濃度處理下，參試品種對Cu的富集系數差異不大。

富集系數在0.5～1.5時，表示該部位重金屬含量與土壤中該重金屬的含量屬同一水平;富集系數小于0.5時，表示該部位重金屬含量較土壤中該重金屬的含量相對貧化，即低于土壤中相應重金屬含量的水平[12]。西蘭花2個部位對Cu的富集系數均小于0.5，說明西蘭花對Cu的吸收富集能力較弱。

3?結論與討論

該研究中參試的4個西蘭花品種花球和根部中的Cu含量均隨著土壤中添加Cu濃度的增加而增加;花球中的Cu含量在不同濃度處理下均高于根部，說明Cu元素在西蘭花體內運輸能力較強;花球中的Cu含量與土壤中添加的Cu濃度呈較強的正相關關系，這與檀國印等[13]和黃永東等[14]關于蔬菜對重金屬的吸收積累研究結果基本相似。

參試的4個西蘭花品種對Cu元素的吸收能力有一定差異，吸收能力從大到小依次為“耐寒優秀”“臺綠1號”“浙青95”“海綠”;在5級濃度處理下，各品種花球中的Cu含量仍處于較低水平，且花球和根部對Cu的富集系數在不同濃度處理下均小于0.5，可以推斷西蘭花屬于對Cu吸收富集能力較弱的作物，在銅污染區可以作為低積累的蔬菜品種進行推廣種植。

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